KR101233495B1 - 비디오 재생을 위한 관리 기술 - Google Patents

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Abstract

하나 이상의 집적 회로를 포함하는 시스템의 실시예가 설명된다. 동작 동안에, 시스템은 비디오 이미지 내의 시각적 정보의 공간적 변화를 포함하는 변환된 비디오 이미지의 부분과 같은 비디오 이미지의 최소한 일부분에 기초하여 광원의 강도 설정치를 판정할 수 있다. 더구나, 시스템은 강도 설정치와 수정된 비디오 이미지와 관련된 투과율의 곱이 이전의 강도 설정치와 비디오 이미지와 관련된 투과율의 곱과 거의 동일하도록 비디오 이미지를 수정할 수 있다. 예를 들어, 수정은 변환된 비디오 이미지의 휘도 값의 크기 조정을 포함할 수 있다. 다음에, 시스템은 휘도 값의 크기 조정이 감소 콘트라스트와 관련된 시각적 아티팩트를 초래하는 비디오 이미지 내의 영역을 식별할 수 있다. 예를 들어, 영역은 어두운 영역에 의해 둘러싸인 밝은 영역을 포함할 수 있다. 그 다음, 시스템은 콘트라스트를 최소한 부분적으로 복원하기 위해 영역의 휘도 값의 크기 조정을 감소시킴으로써, 시각적 아티팩트를 감소시킬 수 있다. 게다가, 시스템은 영역 내의 픽셀의 휘도 값과 비디오 이미지의 나머지 부분의 휘도 값 사이의 공간적 불연속성을 감소시키기 위해 비디오 이미지의 휘도 값을 공간적으로 필터링할 수 있다.

Description

비디오 재생을 위한 관리 기술{MANAGEMENT TECHNIQUES FOR VIDEO PLAYBACK}
본 발명은 디스플레이에 맞춰 광원을 동적으로 적응시키는 기술에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 비디오 신호를 조정하고, 각각의 이미지마다 백라이트의 강도를 판정하는 회로 및 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD)와 같은 콤팩트 전자 디스플레이는 다양한 전자 장치에서 점점 더 인기있는 컴포넌트가 되고 있다. 예를 들어, 저렴한 비용 및 양호한 성능으로 인해, 이들 컴포넌트는 이제 랩톱 컴퓨터와 같은 휴대용 전자 장치에서 광범위하게 사용된다.
다수의 이러한 LCD는 형광 광원 또는 발광 다이오드(LED)를 사용하여 조명된다. 예를 들어, LCD는 흔히, 디스플레이의 위, 뒤 및/또는 옆에 위치한 냉음극 형광 램프(CCFL)에 의해 백라이팅된다. 전자 장치 내의 기존의 디스플레이 시스템을 도시한 도 1에 나타낸 바와 같이, (CCFL과 같은) 광원(110)과 디스플레이(116) 사이에 위치한 (공간 광 변조기와 같은) 감쇠 메커니즘(114)은 디스플레이(116)에 입사되는 광원(110)에 의해 생성된 광(112)의 강도를 감소시키기 위해 사용된다. 그러나, 배터리 수명은 다수의 전자 장치에서 중요한 설계 기준이고, 감쇠 동작이 출력 광(112)을 버리므로, 이 감쇠 동작은 에너지 비효율적으로 되어, 배터리 수명을 줄일 수 있다. 주의할 점은 LCD 디스플레이에서, 감쇠 메커니즘(114)이 디스플레이(116) 내에 포함된다는 것이다.
몇몇 전자 장치에서, 이 문제는 디스플레이(116) 상에 표시될 비디오 신호의 휘도(brightness)를 광원(110)의 강도 설정치와 절충(trade off)함으로써 처리된다. 특히, 다수의 비디오 신호는 노출 부족이 되는데, 예를 들어 이들 비디오 이미지 내의 비디오 신호의 피크 휘도 값은 비디오 신호가 인코딩될 때 허용된 최대 휘도 값보다 작다. 이 노출 부족은 비디오 이미지의 생성 또는 인코딩 동안에 카메라가 패닝(panning)될 때 발생할 수 있다. 초기 비디오 이미지의 피크 휘도는 정확하게 설정되지만(예를 들어, 초기 비디오 이미지는 노출 부족이 되지 않지만), 카메라 각도 변경은 후속 비디오 이미지의 피크 휘도 값이 감소되게 할 수 있다. 결과적으로, 몇몇 전자 장치는 (비디오 이미지가 더 이상 노출 부족이 되지 않도록) 비디오 이미지의 피크 휘도 값을 크기 조정하고, 광원(110)의 강도 설정치를 감소시키며, 이로 인해 에너지 소비를 줄여 배터리 수명을 연장한다.
그러나, 종종 비디오 이미지의 휘도를 신뢰성 있게 판정하기가 어려우므로, 기존의 기술을 사용하여 크기 조정을 판정하기가 어렵다. 예를 들어, 다수의 비디오 이미지는 비디오 이미지의 블랙 바(balck bar) 또는 화상 이외의 부분을 수반하여 인코딩된다. 이들 화상 이외의 부분은 비디오 이미지의 휘도 분석을 복잡하게 하므로, 비디오 신호의 휘도와 광원(110)의 강도 설정치 사이의 절충을 판정할 때 문제를 일으킬 수 있다. 더구나, 이들 화상 이외의 부분은 또한, 전자 장치를 사용할 때 전반적인 사용자 만족도를 떨어뜨릴 수 있는 시각적 아티팩트(visual artifact)를 생성할 수 있다.
게다가, 비디오 카메라 또는 이미징 장치와 관련된 감마 보정으로 인해, 다수의 비디오 이미지는 휘도 값들과 표시 시의 비디오 이미지들의 휘도 사이의 비선형 관계를 수반하며 인코딩된다. 더구나, 몇몇 광원의 스펙트럼은 강도 설정치가 변경됨에 따라 달라질 수 있다. 이러한 영향은 또한, 비디오 이미지의 휘도 분석, 및/또는 비디오 이미지의 휘도와 광원(110)의 강도 설정치 사이의 적절한 절충의 판정을 복잡하게 한다.
따라서, 필요한 것은 위에서 설명된 문제가 없는, 광원의 강도 설정치의 판정을 용이하게 하고, 인식된 시각적 아티팩트를 감소시키는 방법 및 장치이다.
디스플레이를 비추는 (LED 또는 형광 램프와 같은) 광원에 의해 제공된 조명 강도를 동적으로 적응시키고, 디스플레이 상에 표시될 비디오 이미지를 조정하는 기술의 실시예가 이 기술을 구현하는 시스템과 함께 설명된다. 예를 들어, 비디오 이미지의 휘도 값은 크기 조정될 수 있고, 광원의 강도 설정치는 시스템의 전력 소비를 줄이기 위해 변경될 수 있다. 특히, 강도 설정치는 비디오 이미지의 화상 또는 이미지 부분과 같은 비디오 이미지의 최소한 일부분에 기초하여 판정될 수 있다. 더구나, 비디오 이미지의 휘도 값은 비디오 이미지의 휘도 값의 히스토그램에 기초하여 크기 조정될 수 있다. 이러한 방식으로, 강도 설정치와 수정된 비디오 이미지와 관련된 투과율의 곱은 이전의 강도 설정치와 비디오 이미지와 관련된 투과율의 곱과 거의 동일하다(그 곱과 동등 관계를 포함할 수 있다).
본 기술의 몇몇 실시예에서, 시스템은 휘도 값들의 크기 조정이 감소된 콘트라스트와 관련된 시각적 아티팩트를 초래하는 비디오 이미지 내의 영역을 식별한다. 예를 들어, 그 영역은 어두운 영역으로 둘러싸인 밝은 영역을 포함할 수 있다. 그 다음, 시스템은 최소한 부분적으로 콘트라스트를 복원하기 위해 영역의 휘도 값의 크기 조정을 감소시킴으로써, 시각적 아티팩트를 감소시킬 수 있다. 더구나, 시스템은 영역 내의 픽셀들의 휘도 값들과 비디오 이미지의 나머지 부분의 휘도 값들 사이의 공간적 불연속성을 감소시키기 위해 비디오 이미지의 휘도 값들을 공간적으로 필터링할 수 있다.
도 1은 디스플레이 시스템을 도시한 블록도.
도 2A는 본 발명의 실시예에 따른 비디오 이미지의 휘도 값의 히스토그램을 도시한 그래프.
도 2B는 본 발명의 실시예에 따른 비디오 이미지의 휘도 값의 히스토그램을 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 매핑 함수를 도시한 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 광원의 강도 설정치 및 비디오 이미지의 휘도 값을 조정할 때 휘도의 비선형성의 영향을 나타낸 일련의 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이미징 파이프라인을 도시한 블록도.
도 6A는 본 발명의 실시예에 따른 변환을 도시한 그래프.
도 6B는 본 발명의 실시예에 따른 변환을 도시한 그래프.
도 7A는 본 발명의 실시예에 따른 회로를 도시한 블록도.
도 7B는 본 발명의 실시예에 따른 회로를 도시한 블록도.
도 8A는 본 발명의 실시예에 따라 비디오 이미지 내의 픽셀의 휘도를 조정하는 프로세스를 도시한 순서도.
도 8B는 본 발명의 실시예에 따라 비디오 이미지 내의 픽셀의 휘도를 조정하는 프로세스를 도시한 순서도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 도시한 블록도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 구조를 도시한 블록도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 구조를 도시한 블록도.
동일한 참조 번호는 도면 전반에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다는 것을 알기 바란다.
다음 설명은 본 분야에 숙련된 기술자가 본 발명을 만들고 사용할 수 있게 하기 위해 제시된 것으로, 특정 애플리케이션 및 그 요구사항과 관련하여 제공된다. 개시된 실시예에 대한 다양한 변경은 본 분야에 숙련된 기술자들에게 용이하게 명백할 것이고, 여기에 정의된 일반 원리는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고서 그외 다른 실시예 및 애플리케이션에 적용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 도시된 실시예에 제한되는 것이 아니라, 여기에 개시된 원리 및 특징에 따른 폭넓은 범위가 허용된다.
하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 사용한 프로세스의 실시예가 설명된다. 주의할 점은 하드웨어가 회로, 휴대용 장치, (컴퓨터 시스템과 같은) 시스템을 포함할 수 있고, 소프트웨어가 컴퓨터 시스템과 함께 사용하는 컴퓨터 프로그램 제품을 포함할 수 있다는 것이다. 더구나, 몇몇 실시예에서, 휴대용 장치 및/또는 시스템은 하나 이상의 회로를 포함한다.
이들 회로, 장치, 시스템, 컴퓨터 프로그램 제품 및/또는 프로세스는 LED(유기 LED 또는 OLED를 포함함) 및/또는 형광 램프(전자-형광 램프를 포함함)와 같은 광원의 강도를 판정하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 이 광원은 비디오 이미지의 시퀀스 내의 (비디오의 프레임과 같은) 비디오 이미지를 표시하는 휴대용 장치 및/또는 시스템 내의 LCD 디스플레이를 백라이팅하기 위해 사용될 수 있다. 하나 이상의 비디오 이미지의 최소한 일부분의 휘도 메트릭(예를 들어, 휘도 값의 히스토그램)을 판정함으로써, 광원의 강도가 판정될 수 있다. 더구나, 몇몇 실시예에서, 하나 이상의 비디오 이미지의 최소한 일부분과 관련된 (휘도 값과 같은) 비디오 신호는 휘도 메트릭으로부터 판정되는 매핑 함수에 기초하여 크기 조정된다. 몇몇 실시예에서, 광원의 강도 설정치와 결과적으로 얻은 수정된 비디오 이미지와 관련된 투과율의 곱은 이전의 강도 설정치와 비디오 이미지와 관련된 투과율의 곱과 거의 동일하다(그 곱과 동등 관계를 포함할 수 있다).
게다가, 시각적 아티팩트와 관련되는 하나 이상의 영역이 식별될 수 있다. 예를 들어, 이들 영역은 어두운 부분으로 둘러싸인 밝은 부분을 포함할 수 있다. 휘도 값의 크기 조정은 시각적 아티팩트(예를 들어, 최소한 몇몇 사용자가 인식할 수 있는 아티팩트)를 생성하는 밝은 부분의 콘트라스트(contrast)를 감소시킬 수 있다. 이들 아티팩트를 완화 또는 감소시키기 위해, 주어진 영역의 적어도 밝은 부분의 휘도 값의 크기 조정이 감소될 수 있다. 더구나, 시스템은 다른 영역 내의 픽셀들의 휘도 값들과 비디오 이미지의 나머지 부분의 휘도 값들 사이의 공간적 불연속성을 감소시키기 위해 비디오 이미지의 휘도 값들을 공간적으로 필터링할 수 있다.
각각의 이미지마다 광원의 강도 설정치를 판정함으로써, 이들 기술은 광원의 전력 소비의 감소를 용이하게 한다. 예시적인 실시예에서, 광원과 관련된 전력 절약은 15-50% 사이일 수 있다. 이러한 감소는 휴대용 장치 및/또는 시스템의 설계에 있어서 추가적인 자유도를 제공한다. 예를 들어, 이들 기술을 사용하면, 휴대용 장치는 더 작은 배터리를 가질 수 있고, 더 긴 재생 시간을 제공할 수 있으며, 및/또는 더 큰 디스플레이를 포함할 수 있다.
주의할 점은 이들 기술이 다양한 휴대용 장치 및/또는 시스템에서 사용될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 휴대용 장치 및/또는 시스템은 퍼스널 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 휴대폰, 개인용 정보 단말기(PDA), MP3 플레이어, 및/또는 투과형 디스플레이를 포함하는 다른 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 광원의 강도를 판정하는 기술이 이제 설명된다. 다음 실시예에서, 주어진 비디오 이미지의 휘도 값의 히스토그램은 광원의 강도가 판정되는 휘도 메트릭의 예시로서 사용된다. 그러나, 그외 다른 실시예에서, 하나 이상의 추가적인 휘도 메트릭(이를테면, 채도)이 히스토그램과 따로 또는 함께 사용된다.
도 2A는 (비디오의 프레임과 같은) 비디오 이미지의 휘도 값의 히스토그램(210)의 실시예를 도시한 그래프(200)를 나타낸 것으로, 이 히스토그램(210)은 휘도 값(212)의 함수로서 카운트 수(214)로서 표시되었다. 주의할 점은 처음의 히스토그램(210-1)의 피크 휘도 값이 비디오 이미지를 인코딩할 때 허용되는 최대치(216) 휘도 값보다 작다는 것이다. 예를 들어, 피크 값은 202의 계조(grayscale) 레벨과 관련될 수 있고, 최대치(216)는 255의 계조 레벨과 관련될 수 있다. 비디오 이미지를 표시하는 디스플레이의 감마 보정이 2.2인 경우에, 피크 값과 관련된 휘도는 최대치(216)의 약 60%이다. 따라서, 비디오 이미지는 노출 부족이 된다. 이렇게 일반적으로 발생하는 일은 흔히 패닝 동안에 생긴다. 특히, 예를 들어 영화 속의 한 장면과 관련된 비디오 이미지의 시퀀스 내의 처음 비디오 이미지는 정확한 노출을 갖지만, 카메라가 패닝됨에 따라, 후속 비디오 이미지는 노출 부족이 될 수 있다.
LCD 디스플레이를 포함하는 것(및 더욱 일반적으로, 도 1의 감쇠 메커니즘(114)을 포함하는 것)과 같은 디스플레이 시스템에서, 노출 부족 비디오 이미지는 디스플레이(116)(도 1)를 비추는 광원(110)(도 1)에 의해 출력된 광이 감쇠 메커니즘(114)(도 1)에 의해 감소될 것이기 때문에 전력을 낭비하게 된다.
그러나, 이것은 전체 이미지 품질을 유지하면서 전력을 절약할 기회를 제공한다. 특히, 비디오 이미지의 최소한 일부분의 휘도 값들은 (예를 들어, 계조 레벨을 다시 정의함으로써) 최대치(216)까지, 또는 (아래에 더욱 설명되는 바와 같이) 최대치(216)보다 크게 크기 조정될 수 있다. 이것은 히스토그램(210-2)에 의해 도시된다. 주의할 점은 히스토그램(210-2)의 피크 값과 강도 설정치의 곱이 크기 조정 이전과 거의 동일하도록, 광원의 강도 설정치가 (예를 들어, 듀티 사이클 또는 LED로의 전류를 변경함으로써) 감소된다는 것이다. 비디오 이미지가 처음에 40% 노출 부족이 되는 실시예에서, 이 기술은 광원과 관련된 전력 소비를 약 40%만큼 줄이는 능력, 즉 상당한 전력 절약을 제공한다.
이전의 예가 전체 비디오 이미지의 휘도를 크기 조정했지만, 몇몇 실시예에서, 크기 조정은 비디오 이미지의 일부분에 적용될 수 있다. 예를 들어, 비디오 이미지의 휘도 값의 히스토그램(210)의 실시예를 도시한 그래프(230)를 나타내는 도 2B에 도시된 바와 같이, 히스토그램(210-1)의 일부와 관련된 비디오 이미지의 휘도 값은 히스토그램(210-3)을 생성하도록 크기 조정될 수 있다. 주의할 점은 히스토그램(210-1)의 일부와 관련된 휘도 값의 크기 조정이 히스토그램(210-1)에 대한 주어진 기여와 관련된 위치(이를테면, 라인 번호 또는 픽셀)를 추적함으로써 용이해질 수 있다는 것이다. 일반적으로, 크기 조정되는 비디오 이미지의 일부(따라서, 히스토그램의 일부)는 가중 평균, 하나 이상의 분포 모멘트 및/또는 피크 값과 같은 히스토그램에서의 값의 분포에 기초할 수 있다.
더구나, 몇몇 실시예에서, 이 크기 조정은 비선형일 수 있고, (도 3과 관련하여 아래에 더욱 설명되는) 매핑 함수에 기초할 수 있다. 예를 들어, 히스토그램의 일부와 관련된 비디오 이미지의 휘도 값은 최대치(216)보다 큰 값으로 크기 조정될 수 있는데, 이 값은 포화 상태로 되는 비디오 이미지(예를 들어, 최대치(216)와 동일한 피크 값을 갖는 휘도 값의 히스토그램을 처음에 갖는 비디오 이미지)에 대한 크기 조정을 용이하게 한다. 그 다음, 비선형 압축이 적용되어, 비디오 이미지(따라서, 히스토그램)의 휘도 값이 최대치(216)보다 확실하게 작게 할 수 있다.
주의할 점은 도 2A 및 2B가 비디오 이미지에 대한 휘도 값의 크기 조정을 나타내지만, 이들 기술은 비디오 이미지의 시퀀스에 적용될 수 있다는 것이다. 몇몇 실시예에서, 크기 조정 및 광원의 강도는 비디오 이미지의 시퀀스 내의 주어진 비디오 이미지에 대한 휘도 값의 히스토그램으로부터 각각의 이미지마다 판정된다. 예시적인 실시예에서, 크기 조정이 먼저 비디오 이미지에 대한 히스토그램에 기초하여 판정되고, 그 다음에 강도 설정치가 (예를 들어, 도 3과 관련하여 아래에 설명되는 것과 같은 매핑 함수를 사용해서) 크기 조정에 기초하여 판정된다. 다른 실시예에서, 강도 설정치가 먼저 비디오 이미지에 대한 히스토그램에 기초하여 판정되고, 그 다음에 크기 조정이 이 비디오 이미지에 대한 강도 설정치에 기초하여 판정된다.
도 3은 (최대치(318) 휘도 값까지의) 입력 휘도 값(312)에서 출력 휘도 값(314)으로의 매핑을 실행하는 매핑 함수(310)의 실시예를 도시한 그래프(300)를 나타낸 것이다. 일반적으로, 매핑 함수(310)는 기울기(316-1)와 관련된 선형 부분 및 기울기(316-2)와 관련된 비선형 부분을 포함한다. 주의할 점은 일반적으로 비선형 부분(들)이 매핑 함수(310)의 임의의 위치(들)에 있을 수 있다는 것이다. 비디오 이미지가 노출 부족이 되는 예시적인 실시예에서, 기울기(316-1)는 1보다 크고, 기울기(316-2)는 0이다.
주의할 점은 비디오 이미지의 최소한 일부분에 대한 휘도 값의 히스토그램으로부터 판정될 수 있는 주어진 매핑 함수의 경우에, 관련된 왜곡 메트릭이 있을 수 있다는 것이다. 예를 들어, 매핑 함수(310)는 비디오 이미지의 일부분의 휘도 값의 비선형 크기 조정을 구현할 수 있고, 왜곡 메트릭은 이 매핑 함수에 의해 왜곡되는 비디오 이미지의 퍼센트일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 비디오 이미지에 대한 광원의 강도 설정치는 최소한 부분적으로, 관련된 왜곡 메트릭에 기초한다. 예를 들어, 매핑 함수(310)는 (비디오 이미지 내의 퍼센트 왜곡과 같은) 관련된 왜곡 메트릭이 10%와 같은 미리 결정된 값보다 작도록, 비디오 이미지의 최소한 일부분에 대한 휘도 값의 히스토그램으로부터 판정될 수 있다. 그 다음, 광원의 강도 설정치는 매핑 함수(310)와 관련된 히스토그램의 크기 조정으로부터 판정될 수 있다. 주의할 점은 몇몇 실시예에서, 크기 조정(따라서, 강도 설정치)이 최소한 부분으로, 계조 레벨의 수와 같은 감쇠 메커니즘(114)(도 1)의 동적 범위에 기초한다는 것이다.
더구나, 주의할 점은 몇몇 실시예에서, 비디오 이미지를 캡처한 비디오 카메라 또는 이미징 장치와 관련된 감마 보정의 효과를 포함한 후에 계조 값 또는 휘도 값에 크기 조정이 적용된다는 것이다. 예를 들어, 비디오 이미지는 크기 조정 이전에 이 감마 보정을 보상받을 수 있다. 이러한 방식으로, 비디오 이미지의 휘도 값과 표시된 비디오 이미지의 휘도 사이의 비선형 관계와 관련되고, 크기 조정 동안에 발생할 수 있는 아티팩트가 방지될 수 있다.
도 4는 광원의 강도 설정치 및 비디오 이미지의 휘도 값을 조정할 때 이 비선형성의 영향을 도시한 일련의 그래프(400, 430 및 450)를 나타낸 것이다. 그래프(400)는 비디오-이미지 콘텐트(410)를 시간(412)의 함수로서 도시한 것으로, 휘도 값의 불연속 강하부분(414)을 포함한다. 이러한 강하부분은 광원의 강도 설정치를 감소시킴으로써 전력이 절약될 수 있게 한다. 강도 설정치(440)를 시간(412)의 함수로서 도시한 그래프(430)에 나타낸 바와 같이, 강도 설정치(440)는 10 프레임과 같은 시간 간격 동안에 감소하는 경사부분(442)을 사용하여 감소될 수 있다. 더구나, 디스플레이의 투과율(460)을 시간(412)의 함수로서 도시한 그래프(450)에 나타낸 바와 같이, (선형 휘도 영역에서 1/x 함수에 대응하는) 증가하는 경사부분(462)을 사용함으로써, 비디오-이미지 콘텐트(410)와 관련된 원하는 휘도 값이 얻어질 수 있다.
그러나, 휘도 값의 크기 조정의 계산이 비디오 이미지를 캡처한 비디오 카메라 또는 이미징 장치의 감마 보정을 포함하는 비디오 이미지의 초기 휘도 영역에서 실행되고, 그러한 것으로서, 휘도 값과 표시된 비디오 이미지의 휘도 사이에 비선형 관계가 있으면(즉, 휘도 값과 휘도 사이의 관계가 비선형이면), 아티팩트(416)와 같은 아티팩트가 발생할 수 있다. 이 아티팩트는 휘도 값의 20% 상승을 초래할 수 있다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 비디오 이미지는 초기(비선형) 휘도 영역에서 선형 휘도 영역으로 변환되는데, 이 영역에서 휘도 값의 범위는 표시된 비디오 이미지에서의 대체로 등거리의 인접한 복사 출력 값에 대응한다. 이것은 이미징 파이프라인(500)을 도시한 블록도를 나타내는 도 5에 도시된다.
이 파이프라인에서, 비디오 이미지는 메모리(510)로부터 수신된다. 프로세서(512)에서의 처리 동안에, 비디오 이미지는 변환(514)을 사용하여 초기 휘도 영역에서 선형 휘도 영역으로 변환된다. 예를 들어, 변환은 (도 6A와 관련하여 아래에 설명되는 바와 같이) 휘도 값에 2.2의 지수를 적용함으로써 주어진 비디오 카메라 또는 주어진 이미징 장치의 감마 보정을 보상할 수 있다. 일반적으로, 이 변환은 비디오 이미지를 캡처한 비디오 카메라 또는 이미징 장치의 특성(이를테면, 특정 감마 보정)에 기초할 수 있다. 따라서, 조회 테이블은 주어진 비디오 카메라 또는 주어진 이미징 장치에 대한 적절한 변환 함수를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 조회 테이블은 12비트 값을 포함할 수 있다.
비디오 이미지를 변환한 후, 프로세서(512)는 선형 영역(516)에서의 계산을 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(512)는 광원의 강도 설정치를 판정할 수 있고, 및/또는 비디오 이미지의 휘도 값(또는, 더욱 일반적으로, 비디오 이미지의, 색 콘텐트를 포함한 콘텐트)을 크기 조정 또는 수정할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 강도 설정치와 수정된 비디오 이미지와 관련된 투과율의 곱은 이전의 강도 설정치와 비디오 이미지와 관련된 투과율의 곱과 거의 동일하다(그 곱과 동등 관계를 포함할 수 있다). 더구나, 비디오 이미지에 대한 수정은 비디오 이미지의 최소한 일부분과 관련된 (휘도 값의 히스토그램과 같은) 메트릭에 기초할 수 있고, 각각의 픽셀마다 실행될 수 있다.
비디오 이미지를 수정한 후, 프로세서(512)는 수정된 비디오 이미지를 변환(518)을 사용하여, 표시된 비디오 이미지에서의 비-등거리의 인접한 복사 출력 값에 대응하는 휘도 값의 범위를 특징으로 하는 다른 휘도 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 이 변환은 초기 휘도 영역과 거의 동일할 수 있다. 따라서, 그외 다른 휘도 영역에 대한 변환은 예를 들어, 수정된 비디오 이미지의 휘도 값에 1/2.2의 지수를 적용함으로써, 수정된 비디오 이미지에서의 (비디오 이미지를 캡처한 비디오 카메라 또는 이미징 장치와 관련되는) 초기 감마 보정을 복원할 수 있다. 대안적으로, 그외 다른 휘도 영역에 대한 변환은 (도 6B와 관련하여 아래에 설명되는 바와 같이) 주어진 디스플레이와 관련된 감마 보정과 같은 디스플레이의 특성에 기초할 수 있다. 주의할 점은 주어진 디스플레이에 대한 적절한 변환 함수가 조회 테이블에 저장될 수 있다는 것이다. 그 다음, 비디오 이미지는 디스플레이(520)에 출력될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 그외 다른 휘도 영역에 대한 변환은 디스플레이 내의 아티팩트에 대한 보정을 포함할 수 있는데, 이러한 보정은 프로세서(512)가 각각의 프레임마다 선택적으로 적용할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 디스플레이 아티팩트는 디스플레이 내의 최소 휘도에 가까운 광 누설을 포함한다.
도 6A는 (주어진 비디오 카메라 또는 주어진 이미징 장치에 의해 캡처된) 비디오 이미지의 휘도 값(612)의 함수로서 복사 출력(610)(또는 광자 수)으로서 표시된 (도 5의 변환(514)과 같은) 변환(614)을 도시한 그래프(600)를 나타낸 것이다. 주어진 비디오 카메라 또는 주어진 이미징 장치와 관련된 감마 또는 감마 보정의 보상 또는 디코딩을 포함하는 변환(614-1)은 초기 휘도 영역에서 선형 휘도 영역으로 변환하기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 변환(614-2)에 나타낸 바와 같이, 복사 출력 축을 따라 (더 작은 휘도 값(612)에서 더 얕은 경사가 특징인) 오프셋(616-1)이 포함된다(일반적으로, 변환(614-2)은 변환(614-1)과 다른 형태를 갖는다). 주의할 점은 이 오프셋이 복사 출력(610)의 값의 범위를 효과적으로 제한하고, 비디오 이미지를 표시할 (도 5의 디스플레이(520)와 같은) 주어진 디스플레이의 특성과 관련될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 오프셋(616-1)은 디스플레이 내의 광 누설과 관련될 수 있다. 따라서, 변환(614-2)은 복사 출력(610)의 값의 범위가 디스플레이와 관련된 복사 출력의 범위에 대응하도록, (주어진 비디오 카메라 또는 주어진 이미징 장치에 의해 캡처된) 비디오 이미지를 고의로 왜곡할 수 있다.
도 6B는 복사 출력(664)(또는 광자 수)의 함수로서 (주어진 디스플레이 상에 표시된) 비디오 이미지의 휘도 값(662)으로서 표시된 (도 5의 변환(518)과 같은) 변환(660)을 도시한 그래프(650)를 나타낸 것이다. (주의할 점은 복사 출력(664)이, 비디오 이미지가 표시될 때 디스플레이로부터 방출될 광의 광 출력이라고도 언급된다는 것이다). 주어진 디스플레이와 관련된 감마 또는 감마 보정의 보상 또는 인코딩을 포함하는 변환(660-1)(예를 들어, 변환(660-1)은 디스플레이 감마와 거의 반대일 수 있음)은 선형 휘도 영역에서 그외 다른 휘도 영역으로 변환하기 위해 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 변환(660-2)에 나타낸 바와 같이, 복사 출력 축을 따라 (복사 출력(664)의 더 작은 값에서 더 가파른 경사가 특징인) 오프셋(616-2)이 포함된다(일반적으로, 변환(660-2)은 변환(660-1)과 다른 형태를 갖는다). 주의할 점은 이 오프셋이 복사 출력(664)의 값의 범위를 효과적으로 제한한다는 것이다. 따라서, 변환(660-2)은 디스플레이 감마에 대한 더 양호한 근사, 또는 디스플레이 감마의 정확한 반전일 수 있다. 주의할 점은 오프셋(616-2)이 비디오 이미지를 표시할 (도 5의 디스플레이(520)와 같은) 주어진 디스플레이의 특성과 관련될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 오프셋(616-2)은 디스플레이 내의 광 누설과 관련될 수 있다. 더구나, 변환(660-2)은 강도 설정치 및 휘도 값이 크기 조정되는 경우라도 표시된 비디오 이미지에서의 적합한 복사 출력을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 비디오 이미지를 수정하기 위해, 및/또는 비디오 이미지의 시퀀스 내의 주어진 비디오 이미지의 강도 설정치를 판정하기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 회로 또는 회로 내의 서브 회로가 이제 설명된다. 이들 회로 또는 서브 회로는 하나 이상의 집적 회로 상에 포함될 수 있다. 더구나, 하나 이상의 집적 회로는 (디스플레이 시스템을 포함하는 휴대용 장치와 같은) 장치 및/또는 (컴퓨터 시스템과 같은) 시스템 내에 포함될 수 있다.
도 7A는 회로(710)의 실시예(700)를 도시한 블록도를 나타낸 것이다. 이 회로는 비디오 이미지의 시퀀스 내의 주어진 비디오 이미지와 관련된 (RGB와 같은) 비디오 신호(712)를 수신하고, 수정된 비디오 신호(716) 및 주어진 비디오 이미지에 대한 광원의 강도 설정치(718)를 출력한다. 주의할 점은 수정된 비디오 신호(716)가 주어진 비디오 이미지의 최소한 일부분에 대한 크기 조정된 휘도 값을 포함할 수 있다는 것이다. 더구나, 몇몇 실시예에서, 회로(710)는 YUV와 같은 상이한 포맷으로 비디오 이미지의 시퀀스 내의 비디오 이미지와 관련된 정보를 수신한다.
몇몇 실시예에서, 회로(710)는 선택적인 휘도 설정치(714)를 수신한다. 예를 들어, 휘도 설정치(714)는 (50%와 같은) 광원에 대한 사용자 공급 휘도 설정치일 수 있다. 이들 실시예에서, 강도 설정치(718)는 비디오 이미지의 휘도 값의 히스토그램 및/또는 비디오 이미지의 휘도 값의 히스토그램의 크기 조정에 기초하여 판정되는 (크기 조정 값과 같은) 강도 설정치와 휘도 설정치(714)의 곱일 수 있다. 더구나, 강도 설정치(718)가 선택적 휘도 설정치(714)에 대응하는 인수만큼 감소되는 경우에, 휘도 값의 히스토그램의 크기 조정(예를 들어, 도 3의 매핑 함수(310))은 히스토그램의 피크 값과 강도 설정치(718)의 곱이 거의 일정하도록, 그 인수의 역에 의해 조정될 수 있다. 선택적 휘도 설정치(714)에 기초한 이러한 보상은 비디오 이미지가 표시될 때 시각적 아티팩트가 도입되지 않게 할 수 있다.
더구나, 몇몇 실시예에서, 강도 설정치의 판정은 수용 가능한 왜곡 메트릭, 전력 절약 목표치, 디스플레이와 관련된 감마 보정(더욱 일반적으로, 디스플레이와 관련된 채도 향상 요인), 콘트라스트 개선 요인, 크기 조정될 비디오 이미지의 일부(따라서, 휘도 값의 히스트로그램의 일부) 및/또는 필터링 시간 상수를 포함하여 하나 이상의 추가 입력에 기초한다.
도 7B는 회로(740)의 실시예(730)를 도시한 블록도를 나타낸 것이다. 이 회로는 비디오 이미지와 관련된 비디오 신호(712)를 수신하는 인터페이스(도시 생략)를 포함하는데, 이 인터페이스는 선택적 변환 회로(742-1), 추출 회로(744) 및 조정 회로(748)에 전기적으로 결합된다. 주의할 점은 선택적 변환 회로(742-1)가 예를 들어, 변환(614)(도 6A) 중의 하나를 사용하여, 비디오 신호(712)를 선형 휘도 영역으로 변환할 수 있다는 것이다. 더구나, 주의할 점은 몇몇 실시예에서, 회로(740)가 휘도 설정치(714)를 선택적으로 수신한다는 것이다.
추출 회로(744)는 최소한 몇몇의 비디오 신호에 기초하여, 예를 들어 비디오 신호의 최소한 일부에 기초하여, 채도 값, 및/또는 휘도 값의 히스토그램과 같은 하나 이상의 메트릭을 계산한다. 예시적인 실시예에서, 히스토그램은 전체 비디오 이미지에 대해 판정된다.
그 다음, 이들 하나 이상의 메트릭은 (휘도 값의 히스토그램의 관련된 부분에 기초하여 식별될 수 있는) 주어진 이미지의 화상 및/또는 화상 이외의 부분과 같은 비디오 이미지의 하나 이상의 서브세트를 식별하기 위해 분석 회로(746)에 의해 분석된다. 일반적으로, 비디오 이미지의 화상 부분(들)은 공간적으로 변화하는 시각 정보를 포함하고, 화상 이외의 부분(들)은 비디오 이미지의 나머지 부분을 포함한다.
비디오 이미지의 하나 이상의 서브세트와 관련된 (히스토그램과 같은) 하나 이상의 메트릭의 부분(들)을 사용하여, 조정 회로(748)는 비디오 이미지의 부분(들)의 크기 조정, 따라서 하나 이상의 메트릭의 크기 조정을 판정할 수 있다. 예를 들어, 조정 회로(748)는 비디오 이미지에 대한 매핑 함수(310)(도 3)를 판정할 수 있고, 이 매핑 함수에 기초하여 비디오 신호의 휘도 값을 크기 조정할 수 있다. 그 다음, 크기 조정 정보는 이 정보를 사용하여 각각의 이미지마다 광원의 강도 설정치(718)를 판정하는 강도 계산 회로(750)에 제공될 수 있다. 앞에서 설명된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 이러한 판정은 또한 선택적 휘도 설정치(714)에 기초한다. 더구나, 출력 인터페이스(도시 생략)는 수정된 비디오 신호(716) 및/또는 강도 설정치(718)를 출력할 수 있다.
수정된 비디오 신호(716)를 출력하기 이전에, 선택적 변환 회로(742-2)는 비디오 신호를 다시 초기(비선형) 휘도 영역으로 변환할 수 있는데, 이 초기 휘도 영역은 표시된 비디오 이미지에서의 비-등거리의 인접한 복사 출력 값에 대응하는 휘도 값의 범위를 특징으로 한다. 대안적으로, 선택적 변환 회로(742-2)는 수정된 비디오 신호(716)를 다른 휘도 영역으로 변환할 수 있는데, 이 다른 휘도 영역은 표시된 비디오 이미지에서의 비 등거리의 인접합 복사 출력 값에 대응하는 휘도 값의 범위를 특징으로 한다. 그러나, 이 변환은 예를 들어, 변환(660)(도 6B) 중의 하나를 사용하는 디스플레이와 관련된 감마 보정 및/또는 디스플레이의 누설 레벨 과 같은 디스플레이의 특성에 기초할 수 있다.
더구나, 몇몇 실시예에서, 회로(740)는 선택적 필터/드라이버 회로(758)를 포함한다. 이 회로는 비디오 이미지의 시퀀스 내의 인접한 비디오 이미지들 사이의 강도 설정치(718)의 변경을 필터링, 평활화 및/또는 평균화하기 위해 사용될 수 있다. 이 필터링은 체계적인 하이완법(under-relaxation)을 제공할 수 있고, 이로 인해 이미지에서 이미지로의 강도 설정치(718)의 변경(예를 들어, 몇 개의 프레임의 걸친 변경의 확산)을 제한할 수 있다. 게다가, 필터링은 깜박이는 아티팩트를 감소시키거나 제거하도록 및/또는 이러한 아티팩트를 감추거나 제거함으로써 더 큰 전력 감소를 용이하게 하도록, 고도의 시간적 필터링을 적용하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 선택적 필터/드라이버 회로(758)에 의해 구현된 필터링은 저역 통과 필터를 포함한다. 더구나, 예시적인 실시예에서, 필터링 또는 평균화는 비디오의 2, 4 또는 10개의 프레임에 걸쳐 이루어진다. 주의할 점은 필터링과 관련된 시간 상수는 강도 설정치의 변경의 방향 및/또는 강도 설정치의 변경의 크기에 기초하여 달라질 수 있다는 것이다.
몇몇 실시예에서, 선택적 필터/드라이버 회로(758)는 디지털 제어 값에서 출력 전류로 매핑하는데, 이 출력 전류는 LED 광원을 구동시킨다. 이 디지털 제어 값은 7 또는 8비트를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 회로(740)는 표시될 현재의 비디오 이미지와 관련된 수정된 비디오 신호(716)와 강도 설정치(718)를 동기화하기 위해 피드-포워드 기술을 사용한다. 예를 들어, 회로(740)는 수정된 비디오 신호(716) 및/또는 강도 설정치(718)를 지연시킴으로써 이들 신호를 동기화하는 (메모리 버퍼와 같은) 하나 이상의 선택적 지연 회로(756)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 지연은 비디오 이미지와 관련된 시간 간격만큼의 길이이다.
주의할 점은 몇몇 실시예에서, 회로(710(도 7A) 및/또는 740)는 더 적거나 더 많은 컴포넌트를 포함한다. 예를 들어, 회로(740)의 기능은 선택적 메모리(762)에 저장된 정보를 사용할 수 있는 선택적 제어 로직(760)을 사용하여 제어될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 분석 회로(746)는 비디오 신호의 크기 조정 및 광원의 강도 설정치를 함께 판정하고, 그 다음에, 이들은 각각 구현을 위해 조정 회로(748) 및 강도 계산 회로(750)에 제공된다.
더구나, 2개 이상의 컴포넌트는 하나의 컴포넌트로 결합될 수 있고, 및/또는 하나 이상의 컴포넌트의 위치가 변경될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 회로(710(도 7A) 및/또는 740)의 기능의 일부 또는 전부는 소프트웨어로 구현된다.
몇몇 실시예에서, 각 픽셀로부터의 기여가 추가적인 미리 결정된 값을 초과하는 비디오 이미지 내의 영역이 있을 수 있다. 예를 들어, 영역은 임계치보다 작은 휘도 값을 갖는 픽셀에 의해 둘러싸이는 (선형 공간에서의 1의 최대치에 대한 0.5-0.8의 휘도 값과 같은) 임계치를 초과하는 휘도 값을 갖는 픽셀을 포함할 수 있다. 이 영역은 휘도 값이 크기 조정될 때 감소된 콘트라스트와 관련된 것과 같은 왜곡에 민감할 수 있다. 이러한 왜곡을 감소시키거나 방지하기 위해, 이 영역에서의 휘도 값의 크기 조정은 감소될 수 있다. 예를 들어, 감소는 이 영역의 콘트라스트를 최소한 부분적으로 복원할 수 있다.
주의할 점은 몇몇 실시예에서, 영역은 에러 메트릭을 계산하지 않고 또는 에러 메트릭과 함께 추가 메트릭을 사용하지 않고 식별될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 영역은 (비디오 이미지 내의 픽셀 수의 3, 10 또는 20%와 같은) 임계치보다 큰 휘도 값을 갖는 소정 수의 픽셀을 갖는 경우에 식별될 수 있다. 대안적으로, 임계치보다 큰 휘도 값을 갖는 픽셀이 있는 영역은 영역의 소정 크기에 의해 식별될 수 있다.
더구나, 휘도 값의 크기 조정이 감소되는 경우에, 주어진 비디오 이미지는 영역 내의 픽셀의 휘도 값과 주어진 비디오 이미지의 나머지 부분의 휘도 값 사이의 공간적 불연속성을 감소시키기 위해 공간적으로 필터링될 수 있다.
예시적인 실시예에서, (도 3의 매핑 함수(310)와 같은) 휘도 값을 크기 조정하기 위해 사용된 매핑 함수는 (도 3의 기울기(316)와 같은) 2개의 기울기를 갖는다. 한 기울기는 어두운 픽셀 및 중간 회색의 픽셀과 관련되고, 다른 하나의 감소된 기울기(예를 들어, 1/3)는 (크기 조정 전의) 밝게 입력된 휘도 값을 갖는 픽셀을 위한 것이다. 크기 조정 후, 감소된 기울기와 관련된 픽셀의 콘트라스트는 감소된다는 것을 알기 바란다. 상기 영역과 같은 비디오 이미지의 일부에 로컬 콘트라스트 향상을 선택적으로 적용함으로써, 시각적 아티팩트의 사용자 인식은 감소되거나 제거될 수 있다. 예를 들어, 프레임에 따른 공간 처리는 그 영역 내의 픽셀에 적용된 매핑 함수에서의 원래의 기울기를 지역적으로 복원하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 주어진 비디오 이미지에 대해 2개 이상의 매핑 함수가 있을 수 있다. 게다가, 공간 필터링은 한 매핑 함수와 관련된 픽셀과 다른 매핑 함수와 관련된 픽셀 사이의 중간 상태의 평활한 전이를 보장하기 위해 적용될 수 있다.
주의할 점은 로컬 콘트라스트 향상은 (공간 처리가 몇몇 픽셀의 부근 또는 근처에서 실행되는) 가장자리 선명화와 같은 소규모 로컬 콘트라스트 향상일 수 있고, 또는 (대규모이지만, 주어진 비디오 이미지의 크기에 비해 여전히 작은) 작은 영역의 로컬 콘트라스트 향상일 수 있다는 것이다. 예를 들어, 이 대규모 로컬 콘트라스트 향상은 주어진 비디오 이미지 내의 픽셀 카운트의 1% 미만과 20%의 사이를 포함하는 영역에서 실행될 수 있다.
이 로컬 콘트라스트 향상은 몇 가지 방식으로 구현될 수 있다. 전형적으로, 계산은 주어진 픽셀의 휘도 값이 복사 출력 값에 비례하는 선형 공간에서 실행된다. 한 구현에서, 매핑 함수에서의 감소된 기울기와 관련된 픽셀이 식별될 수 있다. 다음에, (가우스 블러(Gaussian blur)와 같은) 블러 함수가 이들 픽셀에 적용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 이 블러 함수를 적용하기 전에, 이들 픽셀이 1보다 큰 (휘도 값의 크기 조정과 관련된) 크기 조정 가능한 값을 갖는다는 것, 또는 이들 픽셀의 크기 조정 가능한 값이 1보다 크거나 같은 중간 비디오 이미지가 판정된다는 것이 확인된다.
그 다음, (내부 처리에서 사용하기 위한) 다른 중간 비디오 이미지가 판정될 수 있다. 이 중간 이미지는 흐릿한 영역에서 1보다 큰 크기 조정 가능한 값을 갖고, 주어진 비디오 이미지의 나머지 부분에서 1과 같은 크기 조정 가능한 값을 갖는다.
더구나, 원래의 비디오 이미지는 그외 다른 중간 비디오 이미지에 의해 나누어질 수 있다. 주어진 비디오 이미지의 대부분의 부분에서, 나누기는 1에 의해 이루어질 것이다(즉, 원래의 비디오 이미지에 대해 변화가 없었다). 따라서, 원래의 비디오 이미지 내의 영역의 휘도 값이 감소될 것이고, 비디오 이미지의 새로운 버전의 총 휘도 값이 또한 감소된다(예를 들어, 픽셀 휘도 값은 원래의 비디오 이미지에서의 0 내지 1과 대조적으로 0에서 0.8의 범위에 있다). 주의할 점은 블러 함수가 정확하게 선택되는 경우에, 영역의 로컬 콘트라스트는 압축에도 불구하고 거의 변화가 없다는 것이다.
휘도 값의 범위가 감소된 주어진 비디오 이미지의 새로운 버전을 판정했으므로, 휘도 범위의 감소 양이 선택될 수 있다. 목표가 백라이트의 강도 설정치를, 예를 들어 1.5배만큼 감소시키는 것인 경우에, 주어진 비디오 이미지의 새로운 버전에서의 휘도 값의 범위는 1(픽셀의 최대 휘도 값)보다 1.5배 낮아질 것이다. 따라서, 주어진 비디오 이미지의 새로운 버전에서의 가장 밝은 지점의 휘도 값은 이 예에서 1/1.5이다. 이 기술을 사용함으로써, 로컬 콘트라스트는 주어진 비디오 이미지 내의 거의 모든 곳에서 유지될 수 있다. 글로벌 콘트라스트가 약간 감소될 수 있지만, 글로벌 콘트라스트에서의 1.5배만큼의 감소는 사람의 눈에 미치는 영향이 아주 작다.
주의할 점은 몇몇 실시예에서, 휘도 값의 범위는 로컬 처리 없이 전체 비디오 이미지를 크기 조정함으로써 감소된다는 것이다. 그러나, 이 경우에, 로컬 콘트라스트는 단지 그 영역에서만이 아니라 전체 비디오 이미지에서 영향을 받을 수 있다.
다음에, 비디오 이미지의 새로운 버전은 주어진 비디오 이미지에 이미 적용된 매핑 함수와 상이한 다른 매핑 함수로의 입력으로서 사용될 수 있다. 이 다른 매핑 함수는 감소된 기울기를 갖지 않을 수 있다. 예를 들어, 다른 매핑 함수는 모든 픽셀의 휘도 값을 1.5배만큼 크기 조정할 수 있다. 따라서, 다른 매핑 함수는 1.5의 기울기를 갖는 선형 함수일 수 있다. 결과적으로, 출력 비디오 이미지는 백라이트의 강도 설정치를 1.5배만큼 감소되게 할 수 있는 영역 내의 픽셀을 제외한 모든 픽셀에 대해 증가된 휘도 값을 가질 수 있다.
요약하면, 이 구현에서, 거의 모든 픽셀은 그 휘도 값을 원래의 비디오 이미지에서처럼 유지한다. 더구나, 영역 내의 픽셀의 휘도 값이 유지되지 않지만, 이 영역 내의 로컬 콘트라스트는 유지된다.
이 구현의 변형에서, 더욱 일반적인 방법이 사용된다. 특히, 글로벌 콘트라스트는 높은 휘도 값을 갖는 그러한 픽셀에 대해서뿐만 아니라 모든 픽셀에 대해 동일하게 감소될 수 있다. 그 과정에서, 로컬 콘트라스트는 유지될 것이다. 로컬 콘트라스트에 영향을 미치지 않고 글로벌 콘트라스트를 (예를 들어, 1.5배만큼) 감소시키는 다양한 기술이 본 분야에 알려져 있다.
이 동작 후, 결과적으로 얻은 비디오 이미지는 예를 들어, 1.5배만큼 크기 조정될 수 있다. 따라서, 주어진 비디오 이미지 내의 픽셀의 휘도 값의 평균은 증가되거나 크기 조정되어, 백라이트의 강도 설정치가 감소될 수 있게 할 것이다. 주의할 점은 주어진 비디오 이미지가 (전체적으로) 더 높은 휘도 값을 갖겠지만, 로컬 콘트라스트가 거의 영향을 받지 않을 것이라는 것이다.
다른 구현에서, 매핑 함수에서의 감소된 기울기와 관련된 픽셀이 식별된다. 다음에, 선명화 기술이 이들 픽셀에 적용될 수 있다. 예를 들어, 선명화 기술은 소위 '언샤픈(unsharpen) 필터'(가장자리를 더욱 뚜렷하게 함), 매트릭스 커널(matrix kernel) 필터링, 디콘볼루션(de-convolution), 및/또는 일종의 비선형 선명화 기술을 포함할 수 있다. 콘트라스트 향상 후, 매핑 함수는 이들 픽셀에 적용될 수 있는데, 여기에서 개선된 가장자리 콘트라스트는 원래의 비디오 이미지에서와 유사한 레벨로 감소될 것이다.
주의할 점은 선명화 기술, 또는 더욱 일반적으로 로컬 콘트라스트 향상은 매핑 함수가 적용되기 전에 이들 픽셀에 적용될 수 있다는 것이다. 이것은 디지털 해상도를 개선할 수 있다. 그러나, 몇몇 실시예에서, 선명화 기술은 매핑 함수가 이들 픽셀에 적용된 후에 식별된 픽셀에 적용될 수 있다.
요약하면, 이 구현에서, 주어진 비디오 이미지 내의 모든 픽셀의 휘도 값은 백라이트의 강도 설정치의 1.5배 감소에도 불구하고 유지된다. 영역 내의 픽셀의 휘도 값이 유지되지 않지만, 가장자리 콘트라스트가 이 영역에서 유지된다.
또 다른 구현에서, 주어진 비디오 이미지에 대한 하나 이상의 고정된 매핑 함수를 사용하는 대신에, 공간적으로 변하는 매핑 함수가 사용될 수 있는데, 여기에서, 원칙적으로, 각 픽셀은 자체 관련 매핑 함수를 가질 수 있다(예를 들어, 로컬-의존 매핑 함수는 입력 픽셀의 휘도 값과 x,y의 함수이다). 더구나, 영역과 관련된 픽셀 및 주어진 비디오 이미지의 나머지 부분과 관련된 픽셀이 있을 수 있다. 이들 두 그룹의 픽셀은 분리되지 않는다. 특히, 로컬-의존 매핑 함수를 통해 이들 사이에서 중간 상태의 평활한 전이가 있을 수 있다.
주의할 점은 로컬-의존 매핑 함수의 의도가 주어진 픽셀 부근의 픽셀과 관련된 기울기를 약 1로 유지하기 위한 것이라는 것이다. 이러한 방식으로, 로컬 콘트라스트의 감소는 없다. 그외 다른 모든 픽셀(이를테면, 주어진 비디오 이미지 내의 픽셀의 90%)에 대해, 로컬-의존 매핑 함수는 영역 내의 픽셀과 나머지 부분의 픽셀 사이의 경계 또는 전이 부분을 제외하면, (고정된) 매핑 함수와 동일할 수 있다. 이 전이는 일반적으로 입력 픽셀의 휘도 값에 관해 비단조적(non-monotonic)이다. 그러나, x 및 y와 관련하여, 이 전이는 평활하다, 즉 연속적이다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 설명된 기술과 관련된 프로세스가 이제 설명된다. 도 8A는 시스템에 의해 실행될 수 있는 비디오 이미지 내의 픽셀의 휘도를 조정하는 프로세스(840)를 도시한 순서도를 나타낸 것이다. 동작 동안에, 이 시스템은 비디오 이미지를 수신하고(822), 비디오 이미지와 관련된 휘도 메트릭을 계산한다(824). 다음에, 시스템은 비디오 이미지를 표시하도록 구성된 디스플레이를 비추는 광원의 강도 설정치를 판정하고, 휘도 메트릭에 기초하여 비디오 이미지의 휘도 값을 크기 조정한다(826). 더구나, 시스템은 휘도 값의 크기 조정이 감소 콘트라스트와 관련된 시각적 아티팩트를 초래하는 비디오 이미지 내의 영역을 식별한다(842). 그 다음, 시스템은 콘트라스트를 최소한 부분적으로 복원하기 위해 영역의 휘도 값의 크기 조정을 감소시킴으로써, 시각적 아티팩트를 감소시킨다(844).
도 8B는 시스템에 의해 실행될 수 있는 비디오 이미지 내의 픽셀의 휘도를 조정하는 프로세스(850)를 도시한 순서도를 나타낸 것이다. 동작 동안에, 이 시스템은 비디오 이미지를 표시하도록 구성된 디스플레이를 비추는 광원의 강도 설정치를 판정하고, 비디오 이미지와 관련된 휘도 메트릭에 기초하여 비디오 이미지의 휘도 값을 크기 조정한다(826). 다음에, 시스템은 휘도 값의 크기 조정이 감소 콘트라스트와 관련된 시각적 아티팩트를 초래하는 비디오 이미지 내의 영역의 콘트라스트를, 그 영역 내의 휘도 값의 크기 조정을 최소한 부분적으로 감소시킴으로써, 복원한다(852).
주의할 점은 프로세스(840(도 8A) 및 850)의 몇몇 실시예에서, 더 많거나 더 적은 동작이 있을 수 있다는 것이다. 더구나, 동작의 순서가 변경될 수 있고, 및/또는 2개 이상의 동작이 하나의 동작으로 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이들 기술을 구현하는 컴퓨터 시스템이 이제 설명된다. 도 9는 컴퓨터 시스템(900)의 실시예를 도시한 블록도를 나타낸 것이다. 컴퓨터 시스템(900)은 하나 이상의 프로세서(910), 통신 인터페이스(912), 사용자 인터페이스(914) 및 이들 컴포넌트를 함께 전기적으로 결합하는 하나 이상의 신호선(922)을 포함할 수 있다. 주의할 점은 하나 이상의 처리 장치(910)가 병렬 처리 및/또는 다중 스레드 동작을 지원할 수 있고, 통신 인터페이스(912)가 지속적인 통신 접속을 가질 수 있으며, 하나 이상의 신호선(922)이 통신 버스를 구성할 수 있다는 것이다. 더구나, 사용자 인터페이스(914)는 디스플레이(916), 키보드(918), 및/또는 마우스와 같은 포인터(920)를 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(900) 내의 메모리(924)는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 메모리(924)는 ROM, RAM, EPROM, EEPROM, FLASH, 하나 이상의 스마트 카드, 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 및/또는 하나 이상의 광 저장 장치를 포함할 수 있다. 메모리(924)는 하드웨어 의존 작업을 실행하는 다양한 기본 시스템 서비스를 처리하는 절차(또는 명령어 집합)을 포함하는 운영 체제(926)를 저장할 수 있다. 메모리(924)는 또한 통신 모듈(928) 내의 통신 절차(또는 명령어 집합)를 저장할 수 있다. 이들 통신 절차는 컴퓨터 시스템(900)과 관련하여 원격 위치한 컴퓨터 및/또는 서버를 포함하는 하나 이상의 컴퓨터 및/또는 서버와 통신하기 위해 사용될 수 있다.
메모리(924)는 적응 모듈(930)(또는 명령어 집합), 추출 모듈(936)(또는 명령어 집합), 분석 모듈(944)(또는 명령어 집합), 강도 계산 모듈(946)(또는 명령어 집합), 조정 모듈(950)(또는 명령어 집합), 필터링 모듈(958)(또는 명령어 집합) 및/또는 변환 모듈(962)(명령어 집합)을 포함하는 다수의 프로그램 모듈(또는 명령어 집합)을 포함할 수 있다. 적응 모듈(930)은 강도 설정치(들)(948)의 판정을 감독할 수 있다.
특히, 추출 모듈(936)은 (비디오 이미지 A(934-1) 및/또는 비디오 이미지 B(934-2)와 같은) 하나 이상의 비디오 이미지(932)에 기초하여 하나 이상의 휘도 메트릭(도시 생략)을 계산할 수 있고, 분석 모듈(944)은 하나 이상의 비디오 이미지(932)의 하나 이상의 서브세트를 식별할 수 있다. 그 다음, 조정 모듈(950)은 (비디오 이미지 A(942-1) 및/또는 비디오 이미지 B(942-2)와 같은) 하나 이상의 수정된 비디오 이미지(940)를 생성하도록 하나 이상의 비디오 이미지(932)를 크기 조정하기 위해 하나 이상의 매핑 함수(들)(966)를 판정 및/또는 사용할 수 있다. 주의할 점은 하나 이상의 매핑 함수(들)(966)가 디스플레이(916) 내의 또는 디스플레이(916)와 관련된 감쇠 메커니즘의 감쇠 범위(956) 및/또는 왜곡 메트릭(954)에 최소한 부분적으로 기초할 수 있다는 것이다.
수정된 비디오 이미지(940)(또는 이와 동등하게, 하나 이상의 매핑 함수(966)) 및 선택적 휘도 설정치(938)에 기초하여, 강도 계산 모듈(946)은 강도 설정치(들)(948)를 판정할 수 있다. 더구나, 필터링 모듈(958)은 강도 설정치(들)(948)의 변경을 필터링할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 변환 모듈(962)은 강도 설정치(들)(948)의 크기 조정 또는 판정 이전에 변환 함수(952) 중의 하나를 사용하여 하나 이상의 비디오 이미지(932)를 선형 휘도 영역으로 변환할 수 있다. 더구나, 이들 계산이 실행된 후, 변환 모듈(962)은 변환 함수(952) 중의 다른 것을 사용하여 하나 이상의 수정된 비디오 이미지(940)를 다시 초기(비선형) 또는 다른 휘도 영역으로 변환할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 변환 함수(952) 내의 주어진 변환 함수는 디스플레이(916) 내의 광 누설과 관련된 오프셋을 포함한다.
메모리(924) 내의 다양한 모듈의 명령어는 고급 절차형 언어, 개체 지향 프로그래밍 언어 및/또는 어셈블리 또는 기계어로 구현될 수 있다. 프로그래밍 언어는 예를 들어, 구성 가능하게 컴파일되거나 해석될 수 있고, 또는 하나 이상의 처리 장치(910)에 의해 실행되도록 구성될 수 있다. 따라서, 명령어는 프로그램 모듈 내의 고급 코드, 및/또는 컴퓨터 시스템(900) 내의 프로세서(910)에 의해 실행되는 로 레벨 코드(low-level code)를 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(900)이 다수의 별개의 컴포넌트를 갖는 것으로 도시되지만, 도 9는 여기에서 설명된 실시예의 구조적 개략도로서보다는 오히려 컴퓨터 시스템(900) 내에 존재할 수 있는 다양한 특징의 기능적 설명을 제공하고자 하는 것이다. 실제로, 본 분야에 숙련된 기술자들이 알고 있는 바와 같이, 컴퓨터 시스템(900)의 기능은 다수의 서버 또는 컴퓨터에 걸쳐 분산될 수 있는데, 다양한 그룹의 서버 또는 컴퓨터는 특정 서브세트의 기능을 실행한다. 몇몇 실시예에서, 컴퓨터 시스템(900)의 기능의 일부 또는 전부는 하나 이상의 ASIC 및/또는 하나 이상의 디지털 신호 처리기 DSP로 구현될 수 있다.
컴퓨터 시스템(900)은 더 적은 컴포넌트 또는 추가 컴포넌트를 포함할 수 있다. 더구나, 2개 이상의 컴포넌트는 하나의 컴포넌트로 결합될 수 있고, 및/또는 하나 이상의 컴포넌트의 위치가 변경될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 컴퓨터 시스템(900)의 기능은 본 분야에 공지된 바와 같이, 하드웨어로 많이 구현되고 소프트웨어로 적게 구현되거나, 또는 하드웨어로 적게 구현되고 소프트웨어로 많이 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 시스템(900)에서 사용될 수 있는 데이터 구조가 이제 설명된다. 도 10은 데이터 구조(1000)의 실시예를 도시한 블록도를 나타낸 것이다. 이 데이터 구조는 휘도 값의 하나 이상의 히스토그램(1010)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 히스토그램(1010-1)과 같은 주어진 히스토그램은 다수의 카운트 수(1014) 및 관련된 휘도 값(1012)을 포함할 수 있다.
도 11은 데이터 구조(1100)의 실시예를 도시한 블록도를 나타낸 것이다. 이 데이터 구조는 변환 함수(1110)를 포함할 수 있다. 변환 함수(1110-1)와 같은 주어진 변환 함수는 입력 값(1112-1) 및 출력 값(1114-1)과 같은, 입력 값(1112) 및 출력 값(1114)의 다수의 쌍을 포함할 수 있다. 이 변환 함수는 비디오 이미지를 초기 휘도 영역에서 선형 휘도 영역으로 및/또는 선형 휘도 영역에서 다른 휘도 영역으로 변환하기 위해 사용될 수 있다.
주의할 점은 데이터 구조(1000(도 10) 및/또는 1100)의 몇몇 실시예에서, 더 적거나 많은 컴포넌트가 있을 수 있다는 것이다. 더구나, 2개 이상의 컴포넌트는 하나의 컴포넌트로 결합될 수 있고, 및/또는 하나 이상의 컴포넌트의 위치가 변경될 수 있다.
휘도가 다수의 앞의 실시예에서 예시적으로 사용되었지만, 다른 실시예에서, 이들 기술은 하나 이상의 색 성분과 같은 비디오 이미지의 하나 이상의 추가 성분에 적용된다.
디스플레이를 비추는 (LED 또는 형광 램프와 같은) 광원에 의해 제공된 조명 강도를 동적으로 적응시키고, 및/또는 디스플레이 상에 표시될 (비디오의 하나 이상의 프레임과 같은) 비디오 이미지를 조정하는 기술의 실시예가 설명된다. 이들 실시예는 시스템에 의해 구현될 수 있다.
예를 들어, 비디오 이미지의 휘도 값이 크기 조정될 수 있고, 광원의 강도 설정치가 시스템의 전력 소비를 줄이기 위해 변경될 수 있다. 특히, 강도 설정치는 비디오 이미지의 화상 또는 이미지 부분과 같은 비디오 이미지의 최소한 일부분에 기초하여 판정될 수 있다. 더구나, 비디오 이미지의 휘도 값은 비디오 이미지의 휘도 값의 히스토그램에 기초하여 크기 조정될 수 있다. 이러한 방식으로, 강도 설정치와 수정된 비디오 이미지와 관련된 투과율의 곱은 이전의 강도 설정치와 비디오 이미지와 관련된 투과율의 곱과 거의 동일하다(그 곱과 동등 관계를 포함할 수 있다).
이 기술의 몇몇 실시예에서, 시스템은 휘도 값의 크기 조정이 감소 콘트라스트와 관련된 시각적 아티팩트를 초래하는 비디오 이미지 내의 영역을 식별한다(예를 들어, 영역은 분석 회로를 사용하여 식별될 수 있다). 그 다음, 시스템은 콘트라스트를 최소한 부분적으로 복원하기 위해 영역의 휘도 값의 크기 조정을 감소시킴으로써, 시각적 아티팩트를 감소시킬 수 있다(예를 들어, 조정 회로가 크기 조정을 감소시킬 수 있다). 더구나, 시스템은 영역 내의 픽셀의 휘도 값과 비디오 이미지의 나머지 부분의 휘도 값 사이의 공간적 불연속성을 감소시키기 위해 비디오 이미지의 휘도 값을 공간적으로 필터링할 수 있다.
주의할 점은, 영역은 미리 결정된 임계치를 초과하는 휘도 값을 갖는 픽셀에 대응할 수 있고, 영역을 둘러싸는 비디오 이미지 내의 픽셀의 휘도 값은 미리 결정된 임계치보다 작을 수 있다는 것이다. 게다가, 영역은 미리 결정된 임계치를 초과하는 휘도 값을 갖는 픽셀의 수에 기초하여 식별될 수 있다. 예를 들어, 픽셀의 수는 비디오 이미지 내의 픽셀의 3, 10 또는 20%에 대응할 수 있다.
다른 실시예는 시스템에 의해 구현될 수 있는 비디오 이미지 내의 픽셀의 휘도를 조정하는 다른 방법을 제공한다. 동작 동안에, 시스템은 비디오 이미지를 수신하고, 비디오 이미지와 관련된 휘도 메트릭을 계산한다. 다음에, 시스템은 비디오 이미지를 표시하도록 구성된 디스플레이를 비추는 광원의 강도 설정치를 판정하고, 휘도 메트릭에 기초하여 비디오 이미지의 휘도 값을 크기 조정한다. 더구나, 시스템은 휘도 값의 크기 조정이 감소 콘트라스트와 관련된 시각적 아티팩트를 초래하는 비디오 이미지 내의 영역을 식별한다. 그 다음, 시스템은 콘트라스트를 최소한 부분적으로 복원하기 위해 영역의 휘도 값의 크기 조정을 감소시킴으로써, 시각적 아티팩트를 감소시킨다.
다른 실시예는 시스템에 의해 구현될 수 있는 비디오 이미지 내의 픽셀의 휘도를 조정하는 또 다른 방법을 제공한다. 동작 동안에, 시스템은 비디오 이미지를 표시하도록 구성된 디스플레이를 비추는 광원의 강도 설정치를 판정하고, 비디오 이미지와 관련된 휘도 메트릭에 기초하여 비디오 이미지에 대한 휘도 값을 크기 조정한다. 다음에, 시스템은 휘도 값의 크기 조정이 감소 콘트라스트와 관련된 시각적 아티팩트를 초래하는 비디오 이미지 내의 영역의 콘트라스트를, 그 영역의 휘도 값의 크기 조정을 최소한 부분적으로 감소시킴으로써, 복원한다.
다른 실시예는 상기 설명된 실시예의 하나 이상을 구현하는 하나 이상의 집적 회로를 제공한다.
다른 실시예는 휴대용 장치를 제공한다. 이 장치는 디스플레이, 광원 및 감쇠 메커니즘을 포함할 수 있다. 더구나, 휴대용 장치는 하나 이상의 집적 회로를 포함할 수 있다.
다른 실시예는 시스템과 함께 사용하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 이 컴퓨터 프로그램 제품은 상기 설명된 방법에서의 최소한 일부의 동작에 대응하는 명령어를 포함할 수 있다.
다른 실시예는 컴퓨터 시스템을 제공한다. 이 컴퓨터 시스템은 상기 설명된 방법에서의 최소한 일부의 동작에 대응하는 명령어를 실행할 수 있다. 더구나, 이들 명령어는 프로그램 모듈 내의 고급 코드, 및/또는 컴퓨터 시스템 내의 프로세서에 의해 실행되는 저급 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예의 상기 설명은 단지 도시 및 설명을 위해서만 제시되었다. 이들은 본 발명을 개시된 형태로 제한하고자 하는 것이 아니다. 따라서, 다수의 변경 및 변형은 본 분야에 숙련된 전문가에게 명백할 것이다. 게다가, 상기 명세서는 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.

Claims (20)

  1. 하나 또는 그 이상의 집적 회로들을 포함하는 시스템으로서,
    상기 하나 또는 그 이상의 집적 회로들은,
    비디오 이미지를 표시하도록 구성된 디스플레이를 비추는 광원의 강도 설정치를 판정하도록 구성되고, 또한 상기 비디오 이미지와 관련된 휘도 메트릭(brightness metric)에 기초하여 상기 비디오 이미지의 휘도 값들을 크기 조정하도록 구성된 조정 회로; 및
    상기 조정 회로에 전기적으로 결합되고, 크기 조정된 상기 비디오 이미지의 상기 휘도 값들을 분석하여 상기 휘도 값들의 크기 조정이 감소된 콘트라스트(reduced contrast)와 관련된 시각적 아티팩트(visual artifact)를 초래하는 비디오 이미지 내의 영역을 식별하도록 구성된 분석 회로
    를 포함하고,
    상기 조정 회로는 상기 콘트라스트를 복원하기 위해 상기 비디오 이미지 내의 영역의 휘도 값들의 크기 조정을 적어도 부분적으로 감소시키고, 이에 의해 상기 시각적 아티팩트를 감소시키도록 구성되는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 집적 회로들은 상기 비디오 이미지를 수신하도록 구성된 입력 노드를 더 포함하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 집적 회로들은 상기 입력 노드 및 상기 조정 회로에 전기적으로 결합된 추출 회로를 더 포함하고, 상기 추출 회로는 상기 비디오 이미지와 관련된 상기 휘도 메트릭을 계산하도록 구성되는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 휘도 메트릭은 상기 비디오 이미지의 휘도 값들의 히스토그램을 포함하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 휘도 값들의 크기 조정은 상기 비디오 이미지 내의 각각의 픽셀마다 판정되는 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 집적 회로들은 상기 조정 회로에 전기적으로 결합된 필터를 더 포함하고, 상기 필터는 상기 영역 내의 픽셀들의 휘도 값들과 상기 비디오 이미지의 나머지 부분의 휘도 값들 사이의 공간적 불연속성(spatial discontinuity)을 감소시키기 위해 상기 비디오 이미지의 휘도 값들을 공간적으로 필터링하도록 구성되는 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 영역은 미리 결정된 임계치를 초과하는 휘도 값들을 갖는 픽셀들에 대응하고;
    상기 영역을 둘러싸는 상기 비디오 이미지 내의 픽셀들의 휘도 값들은 상기 미리 결정된 임계치보다 작은 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 영역은 상기 미리 결정된 임계치를 초과하는 휘도 값들을 갖는 픽셀들의 수에 기초하여 식별되는 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 비디오 이미지는 비디오의 프레임을 포함하는 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 휘도 값들은 상기 광원으로부터 상기 비디오 이미지를 표시하도록 구성된 디스플레이로의 광의 결합을 감쇠(attenuate)시키는 메커니즘의 동적 범위에 기초하여 크기 조정되는 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드를 포함하는 시스템.
  12. 제10항에 있어서, 상기 광원은 형광 램프를 포함하는 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 컴퓨터 시스템을 포함하는 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 휴대용 전자 장치를 포함하는 시스템.
  15. 하나 또는 그 이상의 집적 회로들을 사용하여 비디오 이미지 내의 픽셀들의 휘도를 조정하는 방법으로서,
    하나 또는 그 이상의 집적 회로들을 통해, 비디오 이미지를 표시하도록 구성된 디스플레이를 비추는 광원의 강도 설정치를 판정하고, 상기 비디오 이미지와 관련된 휘도 메트릭에 기초하여 상기 비디오 이미지의 휘도 값들을 크기 조정하는 단계;
    크기 조정된 상기 비디오 이미지의 상기 휘도 값들을 분석하여, 그 내에서 상기 휘도 값들의 크기 조정이 감소된 콘트라스트와 관련된 시각적 아티팩트를 초래하는 상기 비디오 이미지 내의 영역을 식별하는 단계; 및
    그 내에서 상기 휘도 값들의 크기 조정이 감소된 콘트라스트와 관련된 상기 시각적 아티팩트를 초래하는 상기 비디오 이미지 내의 상기 영역의 콘트라스트를, 상기 영역의 휘도 값들의 크기 조정을 적어도 부분적으로 감소시킴으로써, 복원하는 단계를 포함하는 휘도 조정 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 비디오 이미지를 수신하는 단계; 및
    상기 비디오 이미지와 관련된 휘도 메트릭을 계산하는 단계
    를 더 포함하는 휘도 조정 방법.
  17. 삭제
  18. 제15항에 있어서,
    상기 영역 내의 픽셀들의 휘도 값들과 상기 비디오 이미지의 나머지 부분의 휘도 값들 사이의 공간적 불연속성을 감소시키기 위해 상기 비디오 이미지의 휘도 값들을 공간적으로 필터링하는 단계를 더 포함하는 휘도 조정 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 휘도 값들의 크기 조정은 상기 비디오 이미지 내의 각각의 픽셀마다 판정되는 휘도 조정 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 영역은 미리 결정된 임계치를 초과하는 휘도 값들을 갖는 픽셀들에 대응하고;
    상기 영역을 둘러싸는 상기 비디오 이미지 내의 픽셀들의 휘도 값들은 상기 미리 결정된 임계치보다 작은 휘도 조정 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008048045A1 (de) * 2008-09-19 2010-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung von computertomographischen Bilddatensätzen eines Patienten in der Herz-CT bei einer Perfusionskontrolle unter Kontrastmittelapplikation
GB2475260B (en) * 2009-11-11 2015-11-11 Vidcheck Ltd A method of digital signal processing
US20120113153A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 3M Innovative Properties Company Methods of zero-d dimming and reducing perceived image crosstalk in a multiview display
US8643590B2 (en) 2010-12-22 2014-02-04 Sharp Laboratories Of America, Inc. Ambient adaptive illumination of a liquid crystal display
JP6274746B2 (ja) * 2013-05-08 2018-02-07 キヤノン株式会社 投射型画像表示装置、投影画像表示方法、及びコンピュータプログラム
US9946361B2 (en) * 2014-08-14 2018-04-17 Qualcomm Incorporated Management for wearable display
US10937358B2 (en) * 2019-06-28 2021-03-02 Intel Corporation Systems and methods of reducing display power consumption with minimal effect on image quality
CN112513967B (zh) * 2020-07-07 2021-08-10 北京凯视达科技股份有限公司 显示控制装置及其确定像素点亮度的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5930402A (en) * 1995-12-13 1999-07-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and device for local contrast enhancement of video signal
US20050179706A1 (en) 2004-02-18 2005-08-18 Childers Winthrop D. Method and system for reducing gray scale discontinuities in contrast enhancing screens affected by ambient light

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5717422A (en) * 1994-01-25 1998-02-10 Fergason; James L. Variable intensity high contrast passive display
TW307971B (ko) 1994-03-31 1997-06-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd
JP3501252B2 (ja) * 1995-06-16 2004-03-02 三菱電機株式会社 階調補正装置
US5758091A (en) * 1995-08-10 1998-05-26 Intel Corporation Method and apparatus for adjusting video data to limit the effects of automatic gain control on motion estimation video coders
DE69614365T2 (de) 1996-04-01 2001-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Schaltung zur automatischen Erkennung von "Letter-Box" Bildern in Fernsehempfängern
JPH1063225A (ja) * 1996-08-19 1998-03-06 Citizen Watch Co Ltd 表示装置
JPH11296127A (ja) * 1998-04-07 1999-10-29 Hitachi Ltd 液晶表示装置
DE69908713T2 (de) * 1998-06-22 2004-05-13 Texas Instruments Inc., Dallas Selektive Helligkeitserweiterung
US6097849A (en) * 1998-08-10 2000-08-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Automated image enhancement for laser line scan data
US5967636A (en) * 1998-08-19 1999-10-19 In Focus Systems, Inc. Color wheel synchronization apparatus and method
JP3902894B2 (ja) 1999-10-15 2007-04-11 理想科学工業株式会社 画像処理装置及び画像処理方法
US7003153B1 (en) * 2000-09-29 2006-02-21 Sharp Laboratories Of America, Inc. Video contrast enhancement through partial histogram equalization
US6665448B1 (en) 2000-09-29 2003-12-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Selective smoothing and sharpening of images by generalized unsharp masking
JP4003399B2 (ja) * 2000-10-23 2007-11-07 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、並びに記録媒体
JP2002171424A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Nec Corp 動画像処理方法、動画像処理装置および動画像表示装置
EP1231773B8 (de) 2001-02-09 2005-09-28 Imaging Solutions AG Lokale Schärfung fotografischer Bilder mittels Masken
US7119774B2 (en) * 2001-03-09 2006-10-10 Thomson Licensing Reducing sparkle artifacts with low brightness filtering
US6826310B2 (en) 2001-07-06 2004-11-30 Jasc Software, Inc. Automatic contrast enhancement
US7064740B2 (en) * 2001-11-09 2006-06-20 Sharp Laboratories Of America, Inc. Backlit display with improved dynamic range
EP1345172A1 (en) * 2002-02-26 2003-09-17 Sony International (Europe) GmbH Contrast enhancement for digital images
JP2004004532A (ja) * 2002-03-25 2004-01-08 Sharp Corp 映像表示装置
JP2003345315A (ja) * 2002-05-30 2003-12-03 Fujitsu Ltd 信号処理部及び液晶表示装置
US7176878B2 (en) * 2002-12-11 2007-02-13 Nvidia Corporation Backlight dimming and LCD amplitude boost
US7684096B2 (en) * 2003-04-01 2010-03-23 Avid Technology, Inc. Automatic color correction for sequences of images
TWI246048B (en) * 2003-06-17 2005-12-21 Au Optronics Corp Driving method of liquid crystal display
US7110046B2 (en) * 2003-11-04 2006-09-19 Cyberlink Corp. Method for dynamically adjusting video brightness
KR100564592B1 (ko) 2003-12-11 2006-03-28 삼성전자주식회사 동영상 데이터 잡음제거방법
JP4146791B2 (ja) * 2003-12-26 2008-09-10 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
JP4628770B2 (ja) * 2004-02-09 2011-02-09 株式会社日立製作所 照明装置を備えた画像表示装置及び画像表示方法
KR100614334B1 (ko) * 2004-03-02 2006-08-18 엘지전자 주식회사 영상 처리 장치
CN100555387C (zh) * 2004-03-26 2009-10-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 包括可调整光源的显示装置
TWI285288B (en) * 2004-04-27 2007-08-11 Au Optronics Corp Liquid crystal panel and liquid crystal display
WO2005119639A1 (en) 2004-06-01 2005-12-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display device comprising a light source
KR20050120264A (ko) 2004-06-18 2005-12-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 구동방법 및 구동장치
JP4912597B2 (ja) * 2004-07-13 2012-04-11 パナソニック株式会社 液晶表示装置
US7961199B2 (en) * 2004-12-02 2011-06-14 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for image-specific tone scale adjustment and light-source control
US8004511B2 (en) * 2004-12-02 2011-08-23 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for distortion-related source light management
KR100620966B1 (ko) * 2004-12-15 2006-09-19 삼성전자주식회사 화면 적응적인 파워 제어 장치 및 그 방법
KR101103889B1 (ko) 2004-12-29 2012-01-12 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 그 구동방법
US7742032B2 (en) * 2004-12-31 2010-06-22 Intel Corporation Image adaptation phase-in
TW200623001A (en) * 2004-12-31 2006-07-01 Wintek Corp Image-processing device and method for enhancing the luminance and the image quality of display panels
ITTO20050090A1 (it) 2005-02-16 2006-08-17 Sim2 Multimedia Spa Metodo e/o apparato per migliorare la percezione visiva di una immagine visualizzata su uno schermo
US7301618B2 (en) * 2005-03-29 2007-11-27 Eastman Kodak Company Method and apparatus for uniformity and brightness correction in an OLED display
JP2006276677A (ja) 2005-03-30 2006-10-12 Toshiba Corp 表示装置と表示装置の駆動方法
JP4432818B2 (ja) 2005-04-01 2010-03-17 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置、画像表示方法、および画像表示プログラム
US7742638B2 (en) * 2005-04-26 2010-06-22 Texas Instruments Incorporated Content-transformation power management of a mobile display
US7352410B2 (en) * 2005-05-31 2008-04-01 Kolorific, Inc. Method and system for automatic brightness and contrast adjustment of a video source
JP2007021085A (ja) 2005-07-21 2007-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 視力回復訓練装置
US7951765B2 (en) 2005-08-13 2011-05-31 Techno Semichem Co., Ltd. Photoresist stripper composition for semiconductor manufacturing
TWI336062B (en) * 2005-08-16 2011-01-11 Chimei Innolux Corp Liquid crystal display and driving method thereof
US8606037B2 (en) * 2005-08-24 2013-12-10 Intel Corporation Techniques to improve contrast enhancement
JP3953506B2 (ja) * 2005-10-18 2007-08-08 シャープ株式会社 液晶表示装置
KR100731048B1 (ko) * 2005-10-20 2007-06-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정 표시장치의 구동장치 및 구동방법
CN101297346A (zh) 2005-11-14 2008-10-29 深圳Tcl新技术有限公司 用于提高图像对比度的系统和方法
KR20070052485A (ko) * 2005-11-17 2007-05-22 삼성전자주식회사 영상처리장치 및 영상처리방법
TWI325575B (en) * 2005-11-24 2010-06-01 Ind Tech Res Inst Method and structure for automatic adjusting brightness and display apparatus
KR101212158B1 (ko) * 2006-02-27 2012-12-13 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치와 그 구동방법
US7592996B2 (en) * 2006-06-02 2009-09-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Multiprimary color display with dynamic gamut mapping
JP2007329700A (ja) * 2006-06-08 2007-12-20 Sony Corp 映像信号処理装置、映像表示装置および映像表示方法
US7916219B2 (en) * 2006-07-19 2011-03-29 Wipro Limited System and method for dynamic gamma correction in digital video
JP4779995B2 (ja) * 2007-02-28 2011-09-28 ソニー株式会社 画像表示装置及び電子機器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5930402A (en) * 1995-12-13 1999-07-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and device for local contrast enhancement of video signal
US20050179706A1 (en) 2004-02-18 2005-08-18 Childers Winthrop D. Method and system for reducing gray scale discontinuities in contrast enhancing screens affected by ambient light

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